Introduzione all idea progettuale Smart Micro-Grids

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1 Introduzione all idea progettuale Smart Micro-Grids Nuovo bando del Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca (MIUR): Smart Cities and Communities and Social Innovation (Decreto Direttoriale del 5 luglio 2012, n. 391/Ric) In tempi recenti la rete elettrica si è popolata di un crescente numero di sorgenti rinnovabili distribuite (eoliche e fotovoltaiche), con una preponderanza numerica di unità di piccola taglia possedute da singoli utenti domestici. In questo modo, con progressione silente e continua, sono stati abbattuti due capisaldi della distribuzione elettrica tradizionale: l unidirezionalità dei flussi di potenza e la passività delle utenze domestiche. Mentre il primo fatto ha prevalentemente conseguenze tecniche, il secondo pone le basi per una revisione del ruolo dei consumatori. I cosiddetti prosumer (utenti finali dotati di sorgenti di energia, che sono produttori e consumatori allo stesso tempo) sono infatti una nuova figura nel mercato elettrico, che la normativa attuale relega ad un ruolo marginale ma che nel futuro assumerà ben altra rilevanza. Attualmente i prosumer iniettano in rete l eccesso di energia prodotta, vendendola al prezzo fissato dal GSE (Gestore dei Sistemi Energetici), e in caso di malfunzionamento della rete devono disconnettersi. Queste semplici modalità operative, efficaci in presenza di pochi prosumer, male si adattano alla situazione corrente in cui il 10% della potenza installata a livello nazionale e di origine fotovoltaica, con tendenza a crescere. E chiaro infatti che l immissione irregolare e incontrollata di potenze così rilevanti può generare problemi di regolazione della rete. E chiaro altresì che una gestione ottimizzata della grande quantità di micro flussi di potenza generati individualmente dai prosumer richiede una revisione delle modalità operative della rete di distribuzione a bassa tensione cui sono connesse le utenze domestiche. In questo contesto si colloca il progetto che prevede, da un lato, di sfruttare appieno le possibilità di regolazione offerte dai convertitori elettronici (inverter) che interfacciano le sorgenti con la rete e, dall altro, di rendere possibile il controllo dei micro flussi di potenza dei singoli prosumer integrando gli impianti domestici, anche quelli esistenti, con dispositivi di accumulo dell energia (batterie). Già questi provvedimenti, adottati a livello individuale, porterebbero a ciascun prosumer notevoli benefici a fronte di investimenti contenuti: possibilità di modulare l assorbimento e l erogazione di potenza durante la giornata traendo beneficio delle tariffe multiorarie; possibilità di alimentare i carichi domestici anche in caso di guasto di rete; possibilità di stabilizzare la tensione della rete domestica sfruttando il controllo locale di potenza reattiva; possibilità di soddisfare richieste inoltrate dal gestore tramite lo smart meter (contatore evoluto, con capacità di comunicazione ed elaborazione dati). In realtà il progetto è ancora più ambizioso, perché prevede anche di mettere in comunicazione i prosumer di una stessa comunità residenziale, realizzando così una micro rete intelligente (smart micro grid) che consenta loro di condividere le risorse energetiche e la capacità di regolazione e di organizzarsi in comunità di prosumer, divenendo macro utenti in grado di interagire in forma aggregata con l utility locale. Si apre così la strada al nuovo paradigma Internet of Energy", che prevede per le comunità di prosumer la possibilità di condividere le risorse in un ottica peer topeer, definire politiche comuni di investimento, organizzarsi con livelli crescenti di aggregazione, acquisire un diverso status nei confronti delle utility e degli enti regolatori e, in definitiva, modernizzare dal basso il mercato elettrico.

2 I benefici per i DSO (Distribution System Operator) sono di pari importanza, dato che essi non dovranno occuparsi della gestione di miriadi di piccole utenze individuali ma potranno interagire con pluralità di utenze già aggregate, capaci di autonomia operativa ed energetica, caratterizzate da profili di carico ben prevedibili e programmabili, in grado di sopperire a esigenze proprie o del gestore attingendo a scorte di energia distribuita, in grado di assorbire senza problemi transitori di guasto o mancanze di rete e scollegabili in caso di necessità. Inoltre la migliore gestione delle potenze prodotte e consumate a livello locale causerà una significativa riduzione delle perdite di distribuzione e un corrispondente incremento della hosting capacity, cioè del numero di utenze collegabili alla rete senza modificare l infrastruttura elettrica esistente. Lo sviluppo delle micro reti intelligenti richiede, a livello tecnico, la messa in opera di una rete ICT di controllo e comunicazione distribuita e l integrazione dell impiantistica già presente nei singoli edifici. Il costo è dunque contenuto e distribuito su molte utenze residenziali. A livello macro economico la Internet of Energy impatta potenzialmente su una enorme quantità di utenti (si pensi al solo adeguamento degli impianti fotovoltaici esistenti) e può quindi creare economie di scala, attrarre grandi interessi da parte di produttori di tecnologia, gestori di servizi, trader di energia e, conseguentemente, creare un nuovo mercato con importanti sbocchi lavorativi. Per questo motivo sulla tematica delle micro reti sono attualmente impegnati tutti i Paesi tecnologicamente avanzati. Nel nuovo paradigma il ruolo degli enti territoriali è fondamentale per definire e attuare politiche energetiche locali, coordinare lo sviluppo delle micro reti, rappresentare le comunità di prosumer, svolgere funzioni di supervisione strategica e ruoli di garanzia. Da un punto di vista tecnico il programma mira a sviluppare i presupposti tecnologici e le analisi tecnico economiche necessari per procedere alla realizzazione, messa in opera e sperimentazione di alcune applicazioni pilota di micro reti residenziali. Ciò consentirà di definire le metodologie e realizzare gli strumenti, i prodotti e i processi necessari per una riorganizzazione strategica del mercato della distribuzione a bassa tensione. 2 di 5

3 L idea progettuale qui presentata, prevede lo sviluppo di un progetto di ricerca sul tema delle Smart Mirco Grids, tra i seguenti soggetti proponenti: Soggetti proponenti (partners Industriali): Soggetti proponenti (partners di Ricerca): 3 di 5

4 Le Pubbliche Amministrazioni interessate ad appoggiare la fase di Sperimentazione dei risultati della Ricerca sono: Comune di Piacenza Comune di Padova L iniziativa è coordinata da Warrant Group, realtà unica nel panorama italiano in grado di offrire servizi di consulenza integrati e specializzati nell accompagnare e supportare le imprese in tutte le fasi di sviluppo del business: dalla delocalizzazione e internazionalizzazione al trasferimento tecnologico, dalla finanza agevolata alle operazioni di merger & acquisition, leverage e management buy out, dalla formazione e organizzazione del capitale umano all aggiornamento continuo sulle regolamentazioni e sulle politiche di mercato e legislative nei vari settori. I soggetti industriali e di ricerca sopra presentati, congiuntamente, intendono presentare l idea progettuale nell ambito del Nuovo bando del Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca (MIUR): Smart Cities and Communities and Social Innovation (Decreto Direttoriale del 5 luglio 2012, n. 391/Ric). Entro il 9 novembre 2012 sarà presentata l idea progettuale per la realizzazione di un progetto di ricerca. Entro il mese di dicembre 2012, il MIUR decreterà quali tra le idee progettuali presentate sarà candidabile per la presentazione di un progetto esecutivo di ricerca che dovrà concludersi entro il 31 dicembre Il Bando Ministeriale prevede il necessario coinvolgimento della Pubblica Amministrazione. In particolare, i soggetti proponenti l idea progettuale dovranno individuare le Pubbliche Amministrazioni presso le quali andare a sperimentare i risultati del progetto di ricerca. Pertanto, per le Pubbliche Amministrazioni, che appoggeranno la fase di sperimentazione dei risultati della ricerca, non vi sarà alcun onere di carattere economico e finanziario, bensì vi sarà un vantaggio nell appoggiare la fase di sperimentazione (il cui esborso economico sarà completamente a carico dei soggetti proponenti il progetto di ricerca), qualora, in futuro, la stessa PA si potrà dotare delle tecnologie frutto della ricerca. La fase di Sperimentazione dovrà impegnare i soggetti proponenti l idea progettuale tra il 5% e il 10% del costo totale del Progetto 4 di 5

5 In particolare, il Bando Ministeriale prevede (Art. 3, comma 5, lettera h) del Bando) che in sede di presentazione dell Idea Progettuale i soggetti proponenti indichino: la Pubblica Amministrazione presso cui si prevede di svolgere le attività di sperimentazione l'interesse da parte della PA ad acquisire il servizio sperimentato, eventualmente secondo le forme e le modalità del Pre commercial Procurement Il Bando Ministeriale prevede che l idea progettuale, che sarà presentata dai soggetti proponenti al MIUR entro il 9 novembre 2012, sia accompagnata da un atto dell'organo deliberante della stessa Amministrazione attestante la propria disponibilità alla partecipazione, l'inserimento dell'intervento all'interno dei propri strumenti di programmazione e pianificazione relativi agli ambiti dell'idea Progettuale 5 di 5